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        生活中的軸對稱

        2013-04-12 00:00:00鄭玲
        初中生世界·八年級 2013年10期

        美國數(shù)學(xué)家克萊因曾對數(shù)學(xué)美作過這樣的描述:音樂能激發(fā)或撫慰情懷,繪畫使人賞心悅目,詩歌能動(dòng)人心弦,哲學(xué)使人獲得智慧,科技可以改善物質(zhì)生活,但數(shù)學(xué)卻能提供以上一切.下面就讓我們一起來看看數(shù)學(xué)是怎樣讓人賞心悅目的.

        軸對稱圖形是沿著某直線折疊后,直線兩旁的部分互相重合的圖形.這條直線就是他們的對稱軸.這條對稱軸就像一個(gè)公正的法官,左右兩邊的長度、面積、形狀等,都一點(diǎn)兒也不差,唯一不同的就是他們所朝的方向.在數(shù)學(xué)課本里,我們已見過它們的身影,也接觸、了解過它們.下面讓我們一起看看生活當(dāng)中的軸對稱圖形.

        當(dāng)我們漫步在校園時(shí),隨手撿起一片樹葉,如果將樹葉中間的那根莖當(dāng)成是其左右兩邊的對稱軸,將樹葉右邊部分沿著這條對稱軸對折過去,我們會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)它正好與左邊的一半樹葉重合.一只蝴蝶停留在花朵上,張合著翅膀時(shí),如果將蝴蝶兩只觸角的中點(diǎn)與尾部相連接,連接好的線段所在的直線就是其對稱軸.而右邊的翅膀就像是左邊的翅膀沿著對稱軸翻折過去的圖形.像蝴蝶這樣成軸對稱圖形的動(dòng)物還有很多,比如蜻蜓、飛蛾、螃蟹等.動(dòng)物進(jìn)化經(jīng)歷了由海綿動(dòng)物、雙胚層輻射對稱動(dòng)物(包括腔腸動(dòng)物)、三胚層兩側(cè)對稱動(dòng)物的發(fā)展階段,其中從輻射對稱動(dòng)物到兩側(cè)對稱動(dòng)物的演化,是生物進(jìn)化過程中的一個(gè)重大事件,它意味著一系列遺傳基因的重要?jiǎng)?chuàng)新,并由此促進(jìn)生命的形態(tài)、行為向更加復(fù)雜的階段快速發(fā)展.“貴州小春蟲”的發(fā)現(xiàn),將生物進(jìn)化史上的一個(gè)重要階段——兩側(cè)對稱動(dòng)物化石記錄的歷史前推到了寒武紀(jì)之前4000萬年.對稱是動(dòng)物的美學(xué),左右對稱是動(dòng)物世界普遍的健康、強(qiáng)壯的特征.人類的耳、眼、四肢都是對稱生長的.耳的軸對稱不僅使我們聽到的聲音具有強(qiáng)烈的立體感,還可以判斷聲源的位置;眼的對稱使我們看物體更清晰、準(zhǔn)確.演出前化妝時(shí),你肯定不希望眉毛被畫得一高一低、兩邊眼線不一樣粗細(xì)吧?這就要求化妝師隨時(shí)把軸對稱放在心里.

        中國銀行的圖形標(biāo)志也是一個(gè)軸對稱圖形.這個(gè)圖形的對稱軸有兩條,一條是圖形水平直徑所在的直線,另一條是與水平直徑相垂直的直徑所在的直線.和中國銀行一樣的還有中國聯(lián)通、中國農(nóng)業(yè)銀行等軸對稱圖形的標(biāo)志.很多商標(biāo)也是軸對稱的,比如五糧液的商標(biāo)、麥當(dāng)勞的商標(biāo)等.我們可以把奧運(yùn)五環(huán)旗上黃、綠兩環(huán)相接的點(diǎn)B與黑環(huán)上的點(diǎn)A相連接,A、B所在的直線就是其對稱軸.奧運(yùn)會(huì)上,當(dāng)各國的國旗徐徐上升時(shí),又引發(fā)了我對軸對稱圖形的聯(lián)想.英國國旗的對稱軸就是國旗上下兩邊的中點(diǎn)所連成的線段所在的直線.像這樣的國旗還有很多,如加拿大國旗、意大利國旗等.這些圖形都是我們?nèi)粘I钪谐R姷?,只要我們認(rèn)真、仔細(xì)地觀察生活,數(shù)學(xué)無處不在.

        再仔細(xì)觀察,不難發(fā)現(xiàn)有許多藝術(shù)品也是軸對稱的.舉個(gè)最簡單的例子——橋.它算是生活中最常見的藝術(shù)品了(應(yīng)該算藝術(shù)品吧),就拿金華的橋來說,通濟(jì)橋、金虹橋、雙龍大橋、河磐橋,個(gè)個(gè)都呈軸對稱.中國的古代建筑就更明顯了,古代宮殿外觀基本都呈軸對稱.又如北京城的布局,這可是最典型的軸對稱布局了.它以故宮、天安門、人民英雄紀(jì)念碑為中軸線呈現(xiàn)左右對稱.融入軸對稱元素,能使藝術(shù)品看上去更優(yōu)美.

        法國的埃菲爾鐵塔是法國標(biāo)志性建筑之一.它的對稱軸就是鐵塔底部的中心點(diǎn)與塔尖相連接的直線.還有一些建筑也利用了軸對稱的方法.設(shè)計(jì)者在建筑的前方建一個(gè)很大的水池,使建筑倒映在水中,從而形成了軸對稱的效果,既增強(qiáng)了空間感,也使原本的建筑更美麗、壯觀.泰姬陵不就是建筑與軸對稱圖形相結(jié)合的最好例子嗎?在地球的另一邊,有一座建筑物深深地影響著整個(gè)世界的歷史,這座建筑物就是白宮.這是一座位于美國華盛頓的著名行政大樓.白宮盛名的背后,軸對稱起了極其重要的作用.它的對稱軸就是頂部的點(diǎn)與底部中心點(diǎn)相連接的直線.看來建筑設(shè)計(jì)也離不開軸對稱元素.

        如果仔細(xì)觀察,可以發(fā)現(xiàn)飛機(jī)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軸對稱物體.俯視看,它的機(jī)翼、機(jī)身、機(jī)尾都呈左右對稱.軸對稱結(jié)構(gòu)使它飛行起來更平穩(wěn).如果飛機(jī)不呈軸對稱,飛行起來就會(huì)很不安全,那還有誰愿意乘飛機(jī)呢?

        我們中華民族有著5000年的悠久文化,瑰寶可謂是數(shù)不勝數(shù).剪紙是十分古老的民間藝術(shù)之一,其中不乏軸對稱的應(yīng)用.也正是因?yàn)橛辛溯S對稱的存在,使其更加精致、美觀.當(dāng)然我們現(xiàn)在所寫的簡體字中,也有軸對稱元素,如“豐”“目”“呈”等.

        在研究軸對稱圖形的過程中,只有用心觀察,才能發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué).我們只有認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué),善于在生活中應(yīng)用數(shù)學(xué),才能更好地研究數(shù)學(xué).

        真誠地希望大家用發(fā)現(xiàn)美的眼睛,去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)、感受數(shù)學(xué)!

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